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탄산을 어떻게 액체에 투입할 수 있나요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.탄산음료에 탄산가스를 가해음료의 액체에 용해시키는 과정을 탄산화라고 합니다. 이 과정에는 물리적 원리가 적용되며일반적으로 온도와 압력의 상황에 따라 기체의 용해도가 결정됩니다.탄산화 과정의 핵심 원리는 압력 하에서 기체의 용해도는 그 기체의부분압에 비례한다는 헨리 법칙입니다. 탄산음료를 만들 때는 음료를 냉각시키고 고압의 이산화탄소를 음료에 접촉시켜 액체 속으로 탄산가스를 용해시킵니다.액체의 온도가 낮으면 낮을수록 더 많은 양의 가스를 용해시킬 수 있습니다. 탄산음료 제조 시 음료를 냉각하여 용해도를높입니다.제조 과정에서 CO2 가스는 음료액에대해 상당히 높은 압력 하에 주입됩니다. 높은 압력은 액체 속의 기체의 부분압을 증가시켜 용해도를 높입니다.탄산화 과정 전에 음료액에서 산소를 제거하여 탄산가스만 용해될 수 있도록 합니다.이렇게 가스가 액체에 용해된 후 제품이 밀폐된 용기에 담겨집니다. 이 용기는 고압 상태를 유지하여 탄산가스가액체에서 쉽게 빠져나가지 않도록 합니다. 용기를 열면 압력이 감소하고 가스는 다시 기체 형태로 돌아가기 위해 액체로부터 벗어나면서 거품을 형성합니다. 이 과정은 마시는 순간까지 계속됩니다.이러한 원리 때문에 탄산음료를 더운 곳 또는 갑작스럽게 흔들면 탄산이 빠져나가기 쉬운데 이는 액체의 온도 상승이나 압력의 변화가 이산화탄소가 기체 형태로 되돌아가려는 경향을 강화시키기 때문입니다.답변이 마음에 드셨다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
학문 / 화학
24.02.08
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금성에 생명체가 있었다고 추정하는 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.금성이 오늘날 겪고 있는 극단적인 온도와 매우 조밀한 이산화탄소로 이루어진 대기는 사실현대 생명체가 살아남기에는 매우 적대적인환경입니다. 과학자들은 금성이 과거에는 지금보다 훨씬 더 온화한 기후를 가지고 있었고액체 상태의 물이 표면에 존재했을가능성을 가정합니다. 이러한 추정은 금성의 젊은 표면 과거의화산 활동 그리고 일부 대기 모델링을 통해 가능성을 제시하고 있습니다.금성의 젊은 지질학적 특성은 표면을재구성하는 큰 화산 활동이 수십만 년 전까지도 일어났음을 암시합니다. 이 화산 활동은 대기와 표면의 상호작용을 유발했을 것이며 이는 초기 대기의 진화와 온난한 상태를 유지하는 데 영향을 미쳤을 것입니다. 화산가스가 대기 중에 수증기나 이산화탄소를 추가적으로 방출하였을 수 있기 때문입니다.몇몇 대기 모델링 연구는 수십억 년 전 태양이 지금보다 약간 더 어둡고 덜 뜨거웠을 때 금성이 더 온화한 온실 효과를 가질 수 있었으며 이는 액체 물이 존재할 가능성을 지원합니다. 물이 존재했다면 지구상의 생명체와 마찬가지로 금성에서도 생명체가 발전할 수 있는 조건이 마련되었을수 있습니다.금성의 초기 조건에 대해 확실하게 알려진 것은거의 없으며 이러한 상상은 주로컴퓨터 모델링과 태양계 초기에 대한우리의 이해를 기반으로 한 추정에 불과합니다. 금성의 대기와 표면 조건을 이해하기위한 직접적인 증거를 제공할 미래의 탐사 미션의 결과가 기대됩니다. 최근에는 금성 대기 상층에서의 일부 생화학적가능성에 대한 흥미로운 발견들이 연구의 새로운 문을 열어젖히고 있지만 이는 매우 초보적인 단계의 연구입니다.답변이 마음에 드셨다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
학문 / 지구과학·천문우주
24.02.08
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우주과학을 보면 우주소리라는 용어가 사용되는 것을 알 수 있습니다. 이 우주소리가 무엇인지 궁금합니다.
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.우주소리라는 표현은 일반적으로 우주 공간에 있는 다양한 천체나 현상으로부터 비롯되는 신호나 진동을일컫는 데에 사용되며 이는 전통적인 의미에서의 소리는 아닙니다. 우리가 말하는 소리는 음파가 매개체를 통해전달되는 현상을 의미하는데 공기나 물과 같은 매개체가 필요합니다. 우주 공간은 거의 완벽한 진공 상태이기때문에 소리라는 것이 전통적인 방식으로 전달될 수 없습니다.우주에서 말하는 소리는 주로 전자기파의 형태로 존재합니다. 별이나 은하 블랙홀 주변의 가스나 다른 물질들이 복잡한 운동을 할 때 다양한 파장의 전자기파를 방출하게 되는데 이러한 전자기파는 라디오파 가시 광선 X선 감마선 등이 될 수 있습니다.천문학자들은 이러한 전자기파를 감지하여 이를 적절한 주파수로변환함으로써 소리로 들을 수 있게 만듭니다. 이런 방식으로 변환한 소리는 연구자들이 우주의 다양한 현상을 더 잘 이해할 수 있도록돕는데 블랙홀 주변의 가스가 방출하는파장이나 주기를 분석하여 블랙홀의 질량이나 크기와 같은 특성을 추정할 수 있습니다.이 방법을 사용하여 우주의 소리는 대중에게 이해와 흥미를 증진시키기 위해 커뮤니케이션 도구로도 사용되곤 합니다.NASA의 소닉화 프로젝트 등에서는 우주로부터의 다양한 데이터를 사운드트랙으로변환해 이를 일반인들이 경험할 수 있게 만듭니다.답변이 마음에 드셨다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
학문 / 지구과학·천문우주
24.02.07
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대형화물 선박의 밑부분 외벽의 색은 왜 붉은색인가요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.선박의 외형 밑부분이 붉은색으로 도색되는 이유는 주로 방오 페인트라고 불리는 특수한 페인트를 사용하기 때문입니다. 방오 페인트는 해양생물들이 선박 밑바닥에 붙어서 자라는 것을 방지합니다. 이런 생물들 예를 들면 홍합이나 해조류 등은 선박의 표면을 거칠게 해서 수중에서의 저항을 증가시키고 연료 효율성을 낮출 수 있습니다.방오 페인트는 선박의 금속 부분이 바닷물에 의해 부식되는 것을 방지하는 역할을 합니다. 바다 소금은 금속을 부식시키는 강한 촉매제인데 페인트는 이러한 부식을 방지하여 선박의 수명을 연장시킵니다.전통적으로 선박의 수중 부분은 눈에 잘 띄는 색으로 칠해져서 선체 위의 부분과 구분될 수 있게 해줍니다. 붉은색은 뛰어난 가시성을 제공하며 대부분의 환경에서도 구분이 쉽습니다.색상 선택은 역사적인 관례와 지역적 선호로 인해 결정될 수 있으며 특별히 붉은색이 방오 효과에 특별한 기능을 가지는 것은 아닙니다. 조선업계에서는 조선과정의 일환으로 선정된 표준화된 색상 중 하나를 사용합니다. 시간이 지남에 따라 다른 색상의 방오 페인트를 사용하는 경우도 있는데 이는 소유자의 개인적인 취향이나 회사의 브랜드 색상 또는 특정 규제에 따라 달라질 수 있습니다.답변이 마음에 드셨다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
학문 / 토목공학
24.02.07
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행성이 되려면 갖춰야 할 조건이 있나요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.행성은 태양계 내에서 별 주위를 공전하며 다음 세가지 조건을 모두만족하는 천체입니다.충분한 질량을 가지고 있어야 자신의 중력으로 수평력을 극복하고 스스로 구형을 이루어야 합니다. 이는 대략 지름 4000km 이상의 크기가 되어야 한다는 것을 의미합니다.별 주위를 공전해야 합니다.궤도 주변의 다른 천체를 일소해야 합니다. 자신의 궤도 주변 공간에서다른 천체의 영향력이 미미하여 자신의 중력으로 궤도를지배해야 합니다.수성 금성 지구 화성 목성 토성 천왕성 해왕성행성의 조건에 대한 자세한 설명충분한 질량을 가지고 있어야 자신의 중력으로수평력을 극복하고 스스로구형을 이루어야 합니다.천체의 질량이 충분히 크면 중력이 강해져 스스로 구형을 유지할 수 있습니다.일반적으로 지름 4000km 이상의 천체는스스로 중력으로 구형을 유지할 수 있습니다.명왕성은 이 조건을 충족하지 못합니다.명왕성은 지름 약 2370km로 스스로완벽한 구형을 유지하기에는 질량이 부족합니다.별 주위를 공전해야 합니다.행성은 별 주위를 공전하는 궤도를 가지고 있어야 합니다.궤도는 타원형일 수 있으며 다른 천체의 영향으로 변형될 수 있습니다.태양계 외 행성은 다른 별 주위를 공전하는 행성입니다.궤도 주변의 다른 천체를 일소해야 합니다.행성은 자신의 궤도 주변 공간에서 다른 천체의 영향력이 미미하여 자신의 중력으로 궤도를 지배해야 합니다.이 조건은 왜행성과 구별하는중요한 기준입니다.왜행성은 궤도 주변에 다른 천체들이존재하며 자신의 중력으로 궤도를 완전히 지배하지 못합니다.위의 조건 중 1번과 2번은만족하지만 3번째 조건을 만족하지 못하는 천체입니다.명왕성 에리스 세레스 등이 왜행성에 속합니다.태양 주위를 공전하지만 행성이나왜행성으로 분류되지 않는 작은 천체입니다.대부분 화성과 목성 사이의 소행성대에 분포합니다.
학문 / 지구과학·천문우주
24.02.07
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LED램프가 깜빡거리는 이유는 뭔가요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.다른 램프를 사용해 봤을 때도 같은 현상이 나타나는지 확인합니다. 다른 램프에서 문제가 없다면 깜박이는 램프 자체에 문제가 있는 가능성이 높습니다.램프의 접촉부를 확인합니다. 램프 접촉부가 먼지로 더러워지거나 손상된 경우 램프 소켓과의 접촉 불량으로 깜박거릴 수 있습니다. 깨끗한 천으로 닦거나 손상된 부분을 교체합니다.램프 소켓을 확인합니다. 램프 소켓이 손상되었거나 느슨해진경우 램프와의 접촉 불량으로 깜박거릴 수 있습니다.소켓을 교체하거나 램프를 꽉 끼워 넣습니다.램프를 다른 콘센트에 연결해봤을 때도 같은 현상이 나타나는지 확인합니다.다른 콘센트에서는 문제가 없다면 해당 콘센트에 문제가 있는 가능성이 높습니다.전기 테스터를 사용하여 콘센트에 전압이 정상적으로 공급되는지 확인합니다. 전압이 정상적으로 공급되지 않는다면전기 전문가에게 문의하여 콘센트를수리해야 합니다.스위치를 켜고 끄는 것을 반복하면서램프가 깜박이는지 확인합니다.스위치를 움직일 때 깜박임이 발생한다면 스위치에 문제가 있는 가능성이 높습니다.스위치를 분해하여 내부 접촉부를 확인합니다.접촉부가 먼지로 더러워지거나 손상된 경우 깨끗하게 닦거나 스위치를 교체합니다.위의 모든 방법을 시도해도 문제가 해결되지 않는다면 전기 전문가에게 문의하여 진단및 수리를依頼하는 것이 좋습니다.LED 램프는 저전력 소모를 장점으로 하지만일부 저품질 램프는 깜박임 현상이 발생할 수 있습니다. 품질이 보증된 제품을 사용하는 것이 좋습니다.LED 램프와 전기 배선 스위치 사이에 호환성문제가 발생할 수 있습니다. 램프 제조사의 지침을 참고하여 호환되는 제품을 사용해야 합니다.램프 주변에 조광기나 무선 장비가 있는 경우 램프 깜박임의 원인이 될 수 있습니다. 조광기를 제거하거나 무선 장비와의 거리를 멀리하는 것이 좋습니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
학문 / 전기·전자
24.02.07
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태양은 어떻게 핵분열을 계속하죠?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.태양은 핵분열이 아닌 핵융합을 통해열과 에너지를 발생시킵니다. 핵분열은 무거운 원자핵이 분열되어 두 개의 가벼운 원자핵으로 변하면서에너지를 방출하는 과정입니다. 반면 핵융합은 두 개의 가벼운 원자핵이결합하여 하나의 무거운 원자핵으로 변하면서 에너지를 방출하는 과정입니다.태양은 수소 원자핵을 헬륨 원자핵으로융합하여 에너지를 생산합니다. 이 과정은 엄청난 압력과 온도에서만 일어날 수 있으며태양 중심부에서는 약 1,500만 도의 온도와 2,500억 기압의 압력이 존재합니다.태양은 수소 원자핵이라는 연료가매우 많기 때문에 수십억 년 동안 핵융합을 지속할 수 있습니다. 태양의 질량 중 약 70%가 수소로 구성되어 있으며, 이는 태양이 현재의 속도로 에너지를생산한다고 해도 약 50억 년 동안 더 빛을 발할 수 있다는 것을 의미합니다.태양 중심부에서 엄청난 압력과 온도에 의해 수소 원자핵들이 서로 충돌합니다.충돌하는 과정에서 양성자들이서로 결합하여 헬륨 원자핵을형성합니다.핵융합 과정에서 일부 질량이 에너지로 변환되어 방출됩니다.이렇게 방출된 에너지는 태양 표면까지 이동하여 빛과 열 형태로 우주 공간으로방출됩니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
학문 / 화학
24.02.07
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전기 플러그에 꽂으면 와이파이 생기는것이 있나요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.와이파이 증폭기를 이용해서 기존 와이파이 신호를 증폭하여 범위를 넓히고 강도를 높여줍니다.메쉬 네트워크를 이용해서 여러 개의 와이파이 공유기를 사용하여 집 전체를 균일하게 커버합니다.특정 공간에서만 와이파이가 필요한 경우에는전력선을 이용하여 인터넷신호를 전달합니다. 벽돌이나 콘크리트 벽으로 인해 와이파이 신호가 약한 곳에 유용합니다.인터넷 연결이 불가능한 경우에는 모바일 핫스팟으로 휴대폰의 데이터 통신을 이용하여 와이파이 공유기를 만들 수 있습니다.LTE 공유기를 이용해서유심칩을 사용하여 인터넷 연결을 하고와이파이를 공유할 수 있습니다.저렴한 옵션으로서 와이파이 증폭기를 이용할 수 있고중간 가격대에서는 메쉬 네트워크 파워라인 어댑터를 이용할 수 있습니다.고가의 옵션으로서는 모바일 핫스팟 LTE 공유기를 이용할 수 있습니다.설정이 간편한 옵션으로서 와이파이 증폭기 모바일 핫스팟 이용을 권장드립니다.설정이 다소 복잡한 방법으로서는메쉬 네트워크 파워라인 어댑터 LTE 공유기가 좋습니다.넓은 공간에는 메쉬 네트워크 작은 공간에는 와이파이 증폭기가적합합니다.많은 기기를 동시에 연결할 경우 고성능 공유기가 필요합니다.WPA2 암호화를 지원하는 제품을 선택하는 것이 좋습니다.각 제품에 대한 자세한정보는 제조사 홈페이지나 온라인 쇼핑몰에서 확인하실 수 있습니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
학문 / 전기·전자
24.02.07
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고래의 지능은 정말로 어린아이 수준인가요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.고래의 뇌는 인간과 유사한 구조를 가지고 있습니다. 사고와 인지 능력을 담당하는 대뇌피질이 비교적 발달되어 있습니다.하지만 인간과 비교했을 때 고래의 뇌는몸에 비해 상대적으로 작습니다. 인간의 뇌는 체중 대비 약 2%를차지하는 반면 고래의뇌는 0.7~1.2% 정도입니다.고래는 도구 사용 사냥 전략 개발 위험 회피 등 다양한 문제 해결 능력을 보여줍니다.고래는 복잡한 사회 구조를 형성하고 서로 협력하며 의사소통을 합니다. 범고래는 100마리 이상의 개체로구성된 무리를 형성하며 서로 협력하여 사냥을 하기도 합니다.고래는 고유한 문화를 가지고 있는 것으로 알려져 있습니다. 혹등고래는 지역마다 서로 다른 노래를 부르며 돌고래는 서로에게 장난을 치고 놀이를 하기도 합니다.고래는 슬픔 기쁨 분노 등 다양한 감정을 표현하는 것으로 알려져 있습니다.고래와 인간의 지능은 서로 다른 방식으로 발달했습니다. 인간은 언어 능력과 추상적인 사고 능력이 발달한 반면 고래는감각 정보 처리 능력과 사회적 능력이 발달했습니다.따라서 단순히 뇌의 크기나 구조만으로는 고래와 인간의 지능을직접 비교하기 어렵습니다.고래는 어린아이 수준의 판단력과 지능을 넘어서는 능력을 가지고 있지만 인간과는 다른 방식으로 지능이 발달했습니다. 고래의 지능을 더 잘 이해하기 위해서는앞으로 더 많은 연구가 필요합니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
학문 / 생물·생명
24.02.07
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사람의 몸에 가장 많이 포함된 원소는 무엇인가요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.사람의 몸에서 가장 많이 포함된 원소는 산소입니다. 산소는 체중의 약 65%를 차지하며물(H2O)의 주요 구성 요소입니다. 물은 체중의 약 60%를 차지하며세포, 조직, 기관의 기능에 필수적입니다.다음으로 많이 포함된원소는 다음과 같습니다.탄소(C): 약 18%수소(H): 약 10%질소(N): 약 3%칼슘(Ca): 약 1.5%인(P): 약 1%칼륨(K): 약 0.4%황(S): 약 0.3%나트륨(Na): 약 0.2%염소(Cl): 약 0.2%마그네슘(Mg): 약 0.1%이러한 원소들은 단백질, 탄수화물, 지방, DNA, RNA, 뼈, 치아, 근육, 신경 등을 구성하는 데 사용됩니다.답변이 마음에 드셨다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다
학문 / 생물·생명
24.02.07
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